Como a manufatura de aditivos sob demanda pode ajudar a desenvolver a resiliência da cadeia de suprimentos?

O aumento da resiliência da cadeia de suprimentos na manufatura é uma tendência que não desaparecerá tão cedo. Enquanto a manufatura Just-In-Time (JIT) demonstrou sua vulnerabilidade aos choques da cadeia de suprimentos, a manufatura sob demanda está encontrando uma ressonância mais ampla à medida que empresas em todo o mundo tentam diminuir o risco de suas operações.

Por que a fabricação digital sob demanda está crescendo

A manufatura JIT tem sido a base da prática de negócios para muitas empresas que buscam a manufatura enxuta. Significa uma estratégia para eliminar o desperdício - estoque desperdiçado, estoque desperdiçado e tempo desperdiçado - entregando um produto ou serviço quando o consumidor o solicitar.

Ao entregar a quantidade certa no momento certo, os fabricantes não precisam manter um grande estoque de peças em estoque, economizando o dinheiro amarrado em estoques posteriores.

Embora o conceito pareça atraente, a realidade de muitas empresas que usam a manufatura JIT é que elas ainda precisam forçar seus fornecedores a manter o estoque em vez de carregá-lo eles próprios e, em seguida, exigir (e receber) prazos de entrega curtos nos componentes para que os produtos possam ser simplesmente montados por eles e, em seguida, enviado ao cliente.

Essa abordagem tem várias desvantagens. Por exemplo, pode ser suscetível a qualquer tipo de interrupção da cadeia de abastecimento, como foi destacado pela pandemia COVID-19 e, em seguida, pelo incidente do Canal de Suez.

Sem estoques para voltar a cair, uma pequena interrupção no fornecimento para empresas que operam no modo JIT de apenas um fornecedor poderia forçar a produção a cessar em um prazo muito curto.

Por outro lado, a manufatura aditiva sob demanda oferece uma alternativa às longas cadeias de suprimentos, mudando toda a abordagem de produção e armazenamento de itens e componentes.

Os recursos atuais de AM oferecem velocidades de impressão mais rápidas e maior confiabilidade do processo do que há alguns anos. Ao mesmo tempo, surgem soluções que facilitam ainda mais a fabricação sob demanda, como inventários digitais e software para produção distribuída segura.

Os benefícios da manufatura aditiva sob demanda

Produção na hora certa

AM torna possível produzir peças quando são encomendadas na quantidade exata necessária.

A principal razão para isso é que a impressão 3D permite fabricar peças diretamente de um arquivo de design digital, sem usar nenhuma ferramenta, como moldes, cujo custo deve ser amortizado por meio de uma quantidade mínima fixa de pedido.

Sem uma quantidade mínima de pedido, o AM permite que você produza componentes de maneira econômica em quantidades tão pequenas quanto um item.

Além disso, graças à sua natureza digital, AM está impulsionando o advento dos estoques digitais - um armazenamento virtual de peças que, de outra forma, ocupariam espaço em um depósito físico.

Em um inventário digital, você pode armazenar qualquer número de itens junto com seus requisitos de produção e pós-processamento. Uma vez que a demanda por um determinado item aparece, a produção pode começar com o clique de um botão, desde que você tenha capacidade e materiais em mãos.

Produção distribuída mais perto dos consumidores

A manufatura digital sob demanda com AM pode ir ainda mais longe se você combinar estoques digitais com uma rede de produção distribuída.

Por meio de um software especializado que ajuda a criar uma ponte digital entre os parceiros de produção, as empresas podem compartilhar arquivos e dados 3D de maneira fácil e segura com fornecedores e subcontratados. Dessa forma, eles podem imprimir itens em 3D não apenas quando eles ou seus clientes precisam deles, mas também mais perto de onde esses itens serão usados.

Embora esse conceito ainda esteja nos estágios iniciais, várias organizações iniciaram pilotos e POCs para provar sua viabilidade.

Por exemplo, o fabricante americano Moog se associou à Microsoft, ST Engineering e Air New Zealand para demonstrar como a impressão 3D sob demanda pode beneficiar a indústria aeroespacial.

Para esse projeto, uma aeronave Boeing 777-300, com destino ao aeroporto de Los Angeles após decolar de Auckland, realizou uma prova de conceito centrada na simulação de uma parte quebrada da cabine.

Ao atingir a altitude de cruzeiro, a tripulação notificou a manutenção em Auckland que precisava substituir uma parte do para-choque Business Premier - que fica entre o assento e o monitor para garantir que o assento não seja danificado quando a tela for empurrada para a posição padrão.

A equipe de manutenção usou seu acesso a um catálogo digital de peças, carregado pelo provedor de MRO da Air New Zealand, ST Engineering com sede em Cingapura, e solicitou um componente de reposição.

A ST Engineering identificou onde a peça sobressalente poderia ser impressa em 3D em Los Angeles e enviada diretamente para o aeroporto.

O compartilhamento digital de arquivos de projeto e o uso de impressão 3D localizada permitiram que a peça fosse produzida bem antes da aterrissagem da aeronave. 30 minutos depois de estar na pista, a peça foi substituída e o avião poderia completar as outras três viagens programadas antes de retornar a Auckland.

De acordo com a Moog, entregar essa peça sobressalente da maneira tradicional teria um lead time de 44 dias e custaria cerca de 30.000 dólares americanos em perda de receita.

A criação de uma rede de produção distribuída que permitiria cenários semelhantes está claramente no horizonte. As empresas, principalmente aquelas que mantêm estoques extensos e exigem que as peças de reposição sejam entregues rapidamente, precisam começar a pensar em como aproveitar essa oportunidade e garantir uma vantagem competitiva.

Maior personalização do produto

A manufatura aditiva sob demanda permite a produção sob medida para cada lote, quase sem limitações para personalização do produto.

AM desbloqueia novas possibilidades personalizáveis porque não requer mudanças caras nas ferramentas com base em especificações individuais. Na impressão 3D, os dados do projeto podem ser facilmente modificados com base nos requisitos do cliente e, em seguida, transferidos para uma impressora 3D.

O que isso significa é que a complexidade que acompanha a personalização não acarreta custos adicionais. Uma impressora 3D não consome mais tempo, energia ou material para fabricar uma forma complexa do que uma simples, e nenhuma ferramenta significa que a impressão de vários projetos não requer custos de produção extras.

A impressão 3D de itens personalizados sob demanda é particularmente benéfica para indústrias que precisam responder às necessidades exatas dos consumidores, como saúde.

Com AM sob demanda de produtos customizados, o software está novamente desempenhando um papel instrumental. A tendência crescente de personalização em massa tornou os softwares de configuração, digitalização e modelagem 3D ainda mais populares. Essas soluções podem reunir as preferências do cliente de forma rápida e econômica e prever o produto final.

Além do software configurador online, as empresas que buscam produzir produtos personalizados com impressão 3D devem estabelecer um fluxo de trabalho claro para criar, rastrear e entregar itens personalizados.

Isso, no entanto, pode ser um desafio:uma questão que surge ao usar a impressão 3D para produzir peças personalizadas é como identificar peças muito semelhantes que foram impressas em uma construção.

São várias as soluções possíveis, incluindo a utilização de etiqueta impressa, digitalização 3D, utilização de códigos QR e software MES para permitir uma maior rastreabilidade.

Desafios para a manufatura aditiva sob demanda

Configurar uma fábrica sob demanda vai além da compra de sistemas AM. Como o AM difere da manufatura tradicional, o uso do AM no modelo de produção sob demanda requer uma mudança substancial. Abaixo, destacamos várias áreas de transformação que você precisará considerar para se beneficiar da fabricação de aditivos sob demanda.

Projeto para manufatura aditiva

Há uma crença popular de que o principal gargalo para implementar AM como uma alternativa de produção sob demanda está nos materiais e processos.

Embora ainda existam algumas limitações nessas áreas, um dos principais desafios para usar AM na produção é o design para manufatura aditiva (DfAM).

AM funciona melhor quando as peças são projetadas para serem usadas com esta tecnologia. Muitas vezes significa que os modelos CAD projetados para manufatura tradicional não seriam viáveis para impressão 3D, a menos que sejam reprojetados e otimizados para atender aos requisitos dos processos de AM.

A necessidade de redesenho representa um desafio, pois requer um alto nível de especialização e investimento no teste das novas versões de design.

Estabelecendo inventário digital

Conforme destacado acima, uma coisa que pode ajudar as empresas a realmente se beneficiarem da manufatura aditiva sob demanda é o inventário digital.

Algumas empresas tentam criar um banco de dados digital de arquivos 3D em pastas compartilhadas. Essa abordagem, no entanto, não é muito eficiente:provavelmente não terá conectividade com seu sistema de gerenciamento de produção e exigiria que você baixe os arquivos sempre que quiser que sejam impressos em 3D.

Uma abordagem melhor seria usar um software dedicado para armazenar modelos CAD E seus requisitos de produção.

Um único sistema para armazenar peças sobressalentes AM digitais torna mais fácil e direto encontrar o arquivo de projeto e todos os dados necessários sobre a peça, como o processo e o material necessários.

Um requisito adicional para um inventário digital é a conectividade com seus outros sistemas de TI, como ERP e MES. A vinculação digital de seu inventário virtual e software de gerenciamento de produção permitirá que você solicite peças e envie-as para produção com um clique de botão, economizando muito tempo e esforço.

Leia também:4 maneiras pelas quais o inventário digital pode apoiar suas operações de fabricação de aditivos

Cadeias de suprimentos preparadas para o futuro com manufatura aditiva sob demanda

À medida que as empresas entram em uma era pós-pandêmica, elas buscam tornar sua produção preparada para o futuro. Para 84% das empresas, a fabricação sob demanda é considerada uma das soluções críticas, de acordo com uma pesquisa recente da Fictiv.

Isso significa que se e quando houver outro choque externo da escala de COVID-19, o AM on-demand pode ser uma ferramenta valiosa nos esforços de sua organização para manter suas cadeias de suprimentos essenciais funcionando da maneira mais flexível, eficiente e sustentável .

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